JP2569567B2 - レジストパタ−ンの形成方法 - Google Patents
レジストパタ−ンの形成方法Info
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- JP2569567B2 JP2569567B2 JP62152621A JP15262187A JP2569567B2 JP 2569567 B2 JP2569567 B2 JP 2569567B2 JP 62152621 A JP62152621 A JP 62152621A JP 15262187 A JP15262187 A JP 15262187A JP 2569567 B2 JP2569567 B2 JP 2569567B2
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- resist
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- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/004—Photosensitive materials
- G03F7/075—Silicon-containing compounds
- G03F7/0757—Macromolecular compounds containing Si-O, Si-C or Si-N bonds
Description
【発明の詳細な説明】 以下の順序で本発明を説明する。
Ａ 産業上の利用分野 Ｂ 発明の概要 Ｃ 従来の技術 Ｄ 発明が解決しようとする問題点 Ｅ 問題点を解決するための手段（第１図） Ｆ 作用 Ｇ 実施例 G1 第１のレジスト層 G2 第２のレジスト層 G3 レジスト層のパターン化手順 Ｈ 発明の効果 Ａ 産業上の利用分野 本発明は、各種半導体装置の製造工程を始めとして、
各種微細加工のマスク等として用いるレジストパターン
の形成方法に関わる。
各種微細加工のマスク等として用いるレジストパターン
の形成方法に関わる。
Ｂ 発明の概要 本発明は、表面に凹凸、すなわち段差を有する基板上
にレジストパターンを形成するに、この段差を埋込むよ
うに第１のレジスト層をその表面が平坦になるように形
成し、これの上に特殊な組成のシリコンSi含有の第２の
レジスト層を被着し、この第２のレジスト層に対する所
要のパターン露光を行い現像してこれを所定のパターン
にパターン化し、この第２のレジスト層によるパターン
をマスクとして第１のレジスト層を酸素プラズマ中の異
方性ドライエッチングを行ってパターン縁部のいわゆる
“切れ”のよい、すなわち高鮮鋭なレジストパターンを
形成する。
にレジストパターンを形成するに、この段差を埋込むよ
うに第１のレジスト層をその表面が平坦になるように形
成し、これの上に特殊な組成のシリコンSi含有の第２の
レジスト層を被着し、この第２のレジスト層に対する所
要のパターン露光を行い現像してこれを所定のパターン
にパターン化し、この第２のレジスト層によるパターン
をマスクとして第１のレジスト層を酸素プラズマ中の異
方性ドライエッチングを行ってパターン縁部のいわゆる
“切れ”のよい、すなわち高鮮鋭なレジストパターンを
形成する。
Ｃ 従来の技術 高密度大規模集積回路LSI等、各種半導体装置等の製
造過程で、例えば選択的ドライエッチングのレジスト，
選択的イオン注入のレジスト等の各種目的の超微細レジ
ストパターンを必要とする。
造過程で、例えば選択的ドライエッチングのレジスト，
選択的イオン注入のレジスト等の各種目的の超微細レジ
ストパターンを必要とする。
このレジストパターンの形成に当ってその多くは、そ
の被着基板表面に各製造工程を経て生じた凹凸、すなわ
ち段差が存在している。このようにレジストの被着面に
段差が存在している場合、単に通常一般に行われている
均一の厚さのフォトレジスト層の塗布，露光，現像工程
によるレジストパターンの形成方法では、段差の存在に
よる塗布むら，露光むら、反射光むらによって高精度，
高鮮鋭な超微細パターンを得ることは困難である。
の被着基板表面に各製造工程を経て生じた凹凸、すなわ
ち段差が存在している。このようにレジストの被着面に
段差が存在している場合、単に通常一般に行われている
均一の厚さのフォトレジスト層の塗布，露光，現像工程
によるレジストパターンの形成方法では、段差の存在に
よる塗布むら，露光むら、反射光むらによって高精度，
高鮮鋭な超微細パターンを得ることは困難である。
これに対し、例えば工業調査会発行、電子材料4.198
6.第47頁にも、その記載がある２層レジスト法が知られ
ている。この方法では、２種のレジスト層を積層する構
成によるものであって、下層の第１のレジスト層によっ
て基板表面の段差を埋めてその表面を平坦化し、これの
上にフォトレジストを塗布することによって一様な厚さ
で平坦な第２のレジスト層を形成し、これに対して所要
のパターンの露光，現像処理を行ってパターン化し、こ
れをマスクとして下層の第１のレジスト層を異方性ドラ
イエッチング例えば酸素プラズマによる反応性イオンエ
ッチング（以下O2‐RIEという）によってパターン化す
るという２層レジスト法がある。この場合、上層の第２
のレジスト層は、上述したような露光，現像による光学
的写真技術によってパターン化するものであるが、この
上層の第２のレジスト層は、一様な厚さで薄い平坦な層
に形成できるので前述した基板表面の段差による影響が
なく高精度に高鮮鋭に微細パターンを形成することがで
き、これに伴ってこの第１のレジスト層をマスクとして
O2‐RIEによってパターン化した第２のレジスト層のパ
ターンもまた、高精度，高鮮鋭の微細パターンが得られ
るとされている。
6.第47頁にも、その記載がある２層レジスト法が知られ
ている。この方法では、２種のレジスト層を積層する構
成によるものであって、下層の第１のレジスト層によっ
て基板表面の段差を埋めてその表面を平坦化し、これの
上にフォトレジストを塗布することによって一様な厚さ
で平坦な第２のレジスト層を形成し、これに対して所要
のパターンの露光，現像処理を行ってパターン化し、こ
れをマスクとして下層の第１のレジスト層を異方性ドラ
イエッチング例えば酸素プラズマによる反応性イオンエ
ッチング（以下O2‐RIEという）によってパターン化す
るという２層レジスト法がある。この場合、上層の第２
のレジスト層は、上述したような露光，現像による光学
的写真技術によってパターン化するものであるが、この
上層の第２のレジスト層は、一様な厚さで薄い平坦な層
に形成できるので前述した基板表面の段差による影響が
なく高精度に高鮮鋭に微細パターンを形成することがで
き、これに伴ってこの第１のレジスト層をマスクとして
O2‐RIEによってパターン化した第２のレジスト層のパ
ターンもまた、高精度，高鮮鋭の微細パターンが得られ
るとされている。
しかしながら、この方法による場合、実際上は上層の
第２のレジスト層をマスクとして下層の第１のレジスト
層をO2‐RIEする作業中に、上層の第２のレジスト層が
侵されてマスクパターンの細りが生じ超微細パターンへ
の適用には問題がある。
第２のレジスト層をマスクとして下層の第１のレジスト
層をO2‐RIEする作業中に、上層の第２のレジスト層が
侵されてマスクパターンの細りが生じ超微細パターンへ
の適用には問題がある。
一方、例えば酸素を用いるドライエッチングに対して
耐性を有するレジスト材料として、シリコンSi原子を有
するレジスト材料がいくつか知られている（特開昭60-1
96750号、特開昭60-119550号、特開昭59-208542号各公
報）。
耐性を有するレジスト材料として、シリコンSi原子を有
するレジスト材料がいくつか知られている（特開昭60-1
96750号、特開昭60-119550号、特開昭59-208542号各公
報）。
しかし、これらのレジスト材料は電子線対応型であ
り、現在露光装置の主流となっているｇ線ステッパー
（波長436nm）では使えないという欠点を有する。
り、現在露光装置の主流となっているｇ線ステッパー
（波長436nm）では使えないという欠点を有する。
また、ポリジメチルシロキサンは酸素プラズマに対し
て著しく優れた耐性を示し、エッチングレートはほぼ20
Å/minであることは公知であるが、このポリマーは常温
で液状であり、流動性があるため高い解像度が得にくい
などのレジスト材料として問題点がある。
て著しく優れた耐性を示し、エッチングレートはほぼ20
Å/minであることは公知であるが、このポリマーは常温
で液状であり、流動性があるため高い解像度が得にくい
などのレジスト材料として問題点がある。
また、ｇ線に吸収をもったシリコン系レジストとして
ポリアセチレン系の光分解型のポジ型レジスト材料の提
案があるが、このレジスト材料では有機溶媒による現像
を行うため解像度が不充分で感度も低く（スループット
が低い）実用上問題がある。
ポリアセチレン系の光分解型のポジ型レジスト材料の提
案があるが、このレジスト材料では有機溶媒による現像
を行うため解像度が不充分で感度も低く（スループット
が低い）実用上問題がある。
Ｄ 発明が解決しようとする問題点 本発明は、上述したように２層レジスト法において、
上層レジストを新規なレジストによって構成し、下層の
レジストのドライエッチング、特にO2‐RIEに対しすぐ
れた耐性を有するマスクを形成することができるように
して高精度，高鮮鋭な超微細パターンを確実に形成でき
るようにしたレジストパターンの形成方法を提供する。
上層レジストを新規なレジストによって構成し、下層の
レジストのドライエッチング、特にO2‐RIEに対しすぐ
れた耐性を有するマスクを形成することができるように
して高精度，高鮮鋭な超微細パターンを確実に形成でき
るようにしたレジストパターンの形成方法を提供する。
Ｅ 問題点を解決するための手段 本発明は、第１図Ａにその拡大断面図を示すように、
表面（1a）に段差（２）を有する基板（１）上に、表面
（11a）がほぼ平坦な第１のレジスト層（11）を形成す
る工程と、この第１のレジスト層（11）上にシリコン含
有の特殊のフォトレジスト、すなわち後述する新規なシ
ロキサン系フォトレジストより成る第２のレジスト層
（12）を形成する工程と、この第２のレジスト層（12）
をパターン化するパターン露光及び現像工程と、このパ
ターン化された第２のレジスト層（12）をマスクとして
第１図Ｂに示すように第１のレジスト層（11）を例えば
O2‐RIEによる異方性ドライエッチングによってパター
ン化する工程とを経て所要のレジストパターン（13）を
形成する。
表面（1a）に段差（２）を有する基板（１）上に、表面
（11a）がほぼ平坦な第１のレジスト層（11）を形成す
る工程と、この第１のレジスト層（11）上にシリコン含
有の特殊のフォトレジスト、すなわち後述する新規なシ
ロキサン系フォトレジストより成る第２のレジスト層
（12）を形成する工程と、この第２のレジスト層（12）
をパターン化するパターン露光及び現像工程と、このパ
ターン化された第２のレジスト層（12）をマスクとして
第１図Ｂに示すように第１のレジスト層（11）を例えば
O2‐RIEによる異方性ドライエッチングによってパター
ン化する工程とを経て所要のレジストパターン（13）を
形成する。
第２のフォトレジスト層（12）を構成するレジスト
は、一般式（１）および（２） （両式中、R1とR9は低級アルキレン基、R2、R3、R4、R
10、R11及びR12はＨ、OH、CH3又はCH2OH、R5〜R8は低級
アルキル基、R13、はCH2又はCH2OCH2、Ａはフェノー
ル、１〜３の置換基を有するフェノール誘導体又は （R14は低級アルキレン基、R15、R16及びR17は低級アル
キル基を表わす）を表わし、Ｘは０より大きくかつ１以
下の数、Ｙは０又は１−Ｘを表わす）で示される単位の
少なくとも一方を有する重合体からなる。
は、一般式（１）および（２） （両式中、R1とR9は低級アルキレン基、R2、R3、R4、R
10、R11及びR12はＨ、OH、CH3又はCH2OH、R5〜R8は低級
アルキル基、R13、はCH2又はCH2OCH2、Ａはフェノー
ル、１〜３の置換基を有するフェノール誘導体又は （R14は低級アルキレン基、R15、R16及びR17は低級アル
キル基を表わす）を表わし、Ｘは０より大きくかつ１以
下の数、Ｙは０又は１−Ｘを表わす）で示される単位の
少なくとも一方を有する重合体からなる。
このレジスト材料を構成するフェノール誘導体として
は、例えば、ｏ−,m−及びｐ−クレゾール、キシレノー
ル，レゾルシノール等が挙げられる。また、上記各式に
おいて、ＸとＹとの比率は任意であるが、有機アルカリ
水溶液への現像性を考慮するとＹは0.7以下が好まし
い。
は、例えば、ｏ−,m−及びｐ−クレゾール、キシレノー
ル，レゾルシノール等が挙げられる。また、上記各式に
おいて、ＸとＹとの比率は任意であるが、有機アルカリ
水溶液への現像性を考慮するとＹは0.7以下が好まし
い。
Ｆ 作用 上述の方法では、下層の第１のレジスト層（11）によ
って段差（２）を埋めて平坦化し、これの上に、第２の
レジスト層（12）を形成する方法を採るようにしたこと
によって前述した２層レジスト法の特徴を生かした高精
度，高鮮鋭度化をはかることができるものであるが、特
に、第２のレジスト層（12）を新規なSi含有のシロキサ
ン系レジストによって構成するものであり、このレジス
トはO2‐RIE等のレジストとして耐性にすぐれているこ
とから、第１のレジスト層のドライエッチングを高精
度、高鮮鋭に形成することができることになる。
って段差（２）を埋めて平坦化し、これの上に、第２の
レジスト層（12）を形成する方法を採るようにしたこと
によって前述した２層レジスト法の特徴を生かした高精
度，高鮮鋭度化をはかることができるものであるが、特
に、第２のレジスト層（12）を新規なSi含有のシロキサ
ン系レジストによって構成するものであり、このレジス
トはO2‐RIE等のレジストとして耐性にすぐれているこ
とから、第１のレジスト層のドライエッチングを高精
度、高鮮鋭に形成することができることになる。
Ｇ 実施例 G1 第１のレジスト層 基板（１）の表面の段差（２）を埋込んで例えばポジ
型レジストとして知られる東京応化社製、製品名OFPR80
0を厚さ２μｍに塗布し、200℃のベーキングを行うこと
によって表面が平坦化された第１のレジスト層（11）を
形成する。尚、この第１のレジスト層（11）には後述す
る第２のレジスト層（12）への露光波長の光を吸収する
染料を添加しておくこともできる。
型レジストとして知られる東京応化社製、製品名OFPR80
0を厚さ２μｍに塗布し、200℃のベーキングを行うこと
によって表面が平坦化された第１のレジスト層（11）を
形成する。尚、この第１のレジスト層（11）には後述す
る第２のレジスト層（12）への露光波長の光を吸収する
染料を添加しておくこともできる。
G2 第１のレジスト層 第１のレジスト層（11）上に、新規なシロキサン系ポ
ジ型フォトレジストより成る第２のレジスト層（12）を
0.2〜0.5μｍの厚さに塗布する。このレジスト層（12）
は、ｇ線（波長）436nm）,i線（365nm）、すなわち通常
の水銀灯による発光紫外線に高い感度を示すシリコン原
子導入フェノール系樹脂−キノンジアジド化合物によっ
て構成し得る。このレジストについての各例を例１〜例
３に製造方法と共に説明する。
ジ型フォトレジストより成る第２のレジスト層（12）を
0.2〜0.5μｍの厚さに塗布する。このレジスト層（12）
は、ｇ線（波長）436nm）,i線（365nm）、すなわち通常
の水銀灯による発光紫外線に高い感度を示すシリコン原
子導入フェノール系樹脂−キノンジアジド化合物によっ
て構成し得る。このレジストについての各例を例１〜例
３に製造方法と共に説明する。
例１ まず式（３） で示される単量体を次の方法で合成した。
還流冷却器を取り付けた500ml容量の三つ口フラスコ
内で、３−ヒドロキシベンジルアルコール50g（0.4mo
l）、塩化ベンジル51g（0.4mol）、無水炭酸カリウム11
0g（0.8mol）、及び無水アセトン200mlからなる混合物
を６時間還流して反応させた。生成したベンジルエーテ
ル化合物をエーテル抽出し、硫酸マグネシウムで乾燥し
た（収率90％）。次にこの化合物30g（0.14mol）を四塩
化炭素に溶解し、氷冷下で三臭化リン16.7g（0.062mo
l）を２時間かけて滴下して反応させてから、この溶液
を氷水中に投入して未反応物を分解させた。生成した臭
化物は、ｎ−ヘキサンを展開溶媒としたシリカゲルクロ
マトグラフィーにより精製した（収率60％）。次に窒素
吹き込み管、還流冷却器、及び滴下ロートをそれぞれ取
り付けた500ml容量の三つ口フラスコにマグネシウム1.9
3g（0.079グラム原子）及び無水エーテル40mlを入れ、
氷冷下、上記臭化物20g（0.07mol）を無水エーテル100m
lに溶解し、約２時間かけて滴下した。この後更に２時
間反応させてからジメチルクロルシラン6.6g（0.07mo
l）を滴下し、室温で一昼夜放置後、減圧下で蒸溜精製
（0.6mmHg,沸点140℃）した（収率60％）。
内で、３−ヒドロキシベンジルアルコール50g（0.4mo
l）、塩化ベンジル51g（0.4mol）、無水炭酸カリウム11
0g（0.8mol）、及び無水アセトン200mlからなる混合物
を６時間還流して反応させた。生成したベンジルエーテ
ル化合物をエーテル抽出し、硫酸マグネシウムで乾燥し
た（収率90％）。次にこの化合物30g（0.14mol）を四塩
化炭素に溶解し、氷冷下で三臭化リン16.7g（0.062mo
l）を２時間かけて滴下して反応させてから、この溶液
を氷水中に投入して未反応物を分解させた。生成した臭
化物は、ｎ−ヘキサンを展開溶媒としたシリカゲルクロ
マトグラフィーにより精製した（収率60％）。次に窒素
吹き込み管、還流冷却器、及び滴下ロートをそれぞれ取
り付けた500ml容量の三つ口フラスコにマグネシウム1.9
3g（0.079グラム原子）及び無水エーテル40mlを入れ、
氷冷下、上記臭化物20g（0.07mol）を無水エーテル100m
lに溶解し、約２時間かけて滴下した。この後更に２時
間反応させてからジメチルクロルシラン6.6g（0.07mo
l）を滴下し、室温で一昼夜放置後、減圧下で蒸溜精製
（0.6mmHg,沸点140℃）した（収率60％）。
次にこの蒸溜精製物5g（0.019mol）を５％パラジウム
−カーボン触媒100mgを分散させたエタノール中に滴下
した。滴下終了後、更に、５％パラジウム−カーボン触
媒200mg及び濃塩酸を数滴加えて水素添加を行った。得
られた生成物を、ｎ−ヘキサンを展開溶媒とするシリカ
ゲルクロマトグラフィーにより精製し、上記式（３）で
表わされる単量体を得た（収率100％）。
−カーボン触媒100mgを分散させたエタノール中に滴下
した。滴下終了後、更に、５％パラジウム−カーボン触
媒200mg及び濃塩酸を数滴加えて水素添加を行った。得
られた生成物を、ｎ−ヘキサンを展開溶媒とするシリカ
ゲルクロマトグラフィーにより精製し、上記式（３）で
表わされる単量体を得た（収率100％）。
この単量体の分析値は次の通りであった。
赤外線吸収スペクトル（cm-1）:3350（−OH）、2950
（−CH2−）、1250、850、（Si−(CH3)3）、1050（Si-O
-Si）、 1H‐NMRスペクトル（δ）ppm:0.04（12H、Ｓ、−(C
H3 )2−）、2.08（4H、Ｓ、−CH2 −）、5.16（2H、Ｓ、
−OH）、6.4〜7.4（8H、ｍ、ベンゼン核）（第２図参照
のこと）。
（−CH2−）、1250、850、（Si−(CH3)3）、1050（Si-O
-Si）、 1H‐NMRスペクトル（δ）ppm:0.04（12H、Ｓ、−(C
H3 )2−）、2.08（4H、Ｓ、−CH2 −）、5.16（2H、Ｓ、
−OH）、6.4〜7.4（8H、ｍ、ベンゼン核）（第２図参照
のこと）。
13C‐NMRスペクトル（第３図参照のこと）。
精密分子量：計算値346.1447、実測値346.1474。
なお、上記単量体の合成において、３−ヒドロキシベ
ンジルアルコールの代わりに３−ヒドロキシベンジルア
ルコールのベンゼン核に置換基を導入した化合物を用い
れば、この化合物に対応した単量体が得られる。
ンジルアルコールの代わりに３−ヒドロキシベンジルア
ルコールのベンゼン核に置換基を導入した化合物を用い
れば、この化合物に対応した単量体が得られる。
次にシロキサン系フェノールである上記式（３）の単
量体5.4g（0.0156mol）、ホルマリン（37％水溶液）1.1
4g、エチルセロソルブアセテート6g及びシュウ酸二水和
物27mgを100ml容量のナス型フラスコに入れ、110℃で８
時間加熱攪拌して反応させてから反応生成物を水洗し減
圧精製して、主として式（４） で示される重合体からなる本例のレジスト材料を得た。
量体5.4g（0.0156mol）、ホルマリン（37％水溶液）1.1
4g、エチルセロソルブアセテート6g及びシュウ酸二水和
物27mgを100ml容量のナス型フラスコに入れ、110℃で８
時間加熱攪拌して反応させてから反応生成物を水洗し減
圧精製して、主として式（４） で示される重合体からなる本例のレジスト材料を得た。
単分散ポリスチレンを標準とするゲルパーミエーショ
ンクロマト法により求めたこのレジスト材料の分子量は
ｗ＝5,200、ｎ＝1,100であり、w/ｎ＝4.75であ
った。
ンクロマト法により求めたこのレジスト材料の分子量は
ｗ＝5,200、ｎ＝1,100であり、w/ｎ＝4.75であ
った。
例２ この場合、加熱攪拌を８時間でなく14時間行った以外
は例１と同様にしてレジスト材料を得た。例１と同様の
方法で求めたこのレジスト材料の分子量はｗ＝28,30
0、ｎ＝2,200であり、w/ｎ＝12.9であった。
は例１と同様にしてレジスト材料を得た。例１と同様の
方法で求めたこのレジスト材料の分子量はｗ＝28,30
0、ｎ＝2,200であり、w/ｎ＝12.9であった。
例１及び例２で得られた重合体の分析値はいずれも次
の通りであった。
の通りであった。
赤外線吸収スペクトル（cm-1）:3300（−OH）、2950
（−CH2−）、1250、850、（−Si−(CH3)2−）、1050
（−Si-O-Si−）、 1H‐NMRスペクトル（δ）ppm:0.04〜0.2（br、Ｓ−CH
3 ）、 6.2〜6.8（br、ベンゼン核）。
（−CH2−）、1250、850、（−Si−(CH3)2−）、1050
（−Si-O-Si−）、 1H‐NMRスペクトル（δ）ppm:0.04〜0.2（br、Ｓ−CH
3 ）、 6.2〜6.8（br、ベンゼン核）。
なお、例１及び例２において、上記式（４）の重合体
のベンゼン核にメチロール基が導入された繰り返し単位
を有する重合体も若干生成された。
のベンゼン核にメチロール基が導入された繰り返し単位
を有する重合体も若干生成された。
なお、例１及び例２において、重合反応をアルカリ性
媒体中で行うと、上記式（４）の重合体の代わりに式 の重合体が主として生成される。
媒体中で行うと、上記式（４）の重合体の代わりに式 の重合体が主として生成される。
例３ ｍ−トリメチルシリルメチルフェノール6g（0.033mo
l）、例１で得られた単量体である上記式（３）のシロ
キサン系フェノール5.71g（（0.0165mol）、ホルマリン
3.61g（37％水溶液）、エチルセロソルブアセテート13g
及びシュウ酸二水和物87mgを100ml容量のナス型フラス
コに入れ、110℃で13時間加熱攪拌し反応させて式
（５） で示される共重合体からなる本例のレジスト材料を得
た。
l）、例１で得られた単量体である上記式（３）のシロ
キサン系フェノール5.71g（（0.0165mol）、ホルマリン
3.61g（37％水溶液）、エチルセロソルブアセテート13g
及びシュウ酸二水和物87mgを100ml容量のナス型フラス
コに入れ、110℃で13時間加熱攪拌し反応させて式
（５） で示される共重合体からなる本例のレジスト材料を得
た。
例１と同様の方法により求めたこのレジスト材料の分
子量はｗ＝5,000、ｎ＝2,000であり、w/ｎ＝2.
5であった。
子量はｗ＝5,000、ｎ＝2,000であり、w/ｎ＝2.
5であった。
また、この共重合体の分析値は例１の場合と同様であ
った。
った。
各例で得られた重合体の、O2‐RIEに対する耐性を普
通よく用いられる市販品であるマイクロポジット1400
（シップレー社の商品名）と比較したところ、以下の様
な結果が得られた。
通よく用いられる市販品であるマイクロポジット1400
（シップレー社の商品名）と比較したところ、以下の様
な結果が得られた。
但し、エッチング条件は、酸素分圧10mmHg,酸素流量5
0SCCM及びRF出力0.1W/cm2であった。
0SCCM及びRF出力0.1W/cm2であった。
レジスト層（12）として、例えば例１で得た重合体に
増感剤（キノンジアジド化合物）を15重量％添加したも
ののセロソルブアセテート−キシレン溶液をさらにスピ
ン塗布し、80℃で20分間乾燥させて形成した。
増感剤（キノンジアジド化合物）を15重量％添加したも
ののセロソルブアセテート−キシレン溶液をさらにスピ
ン塗布し、80℃で20分間乾燥させて形成した。
G3 レジスト層のパターン化手順 前記G1及びG2項で説明した基板（１）上に積層された
レジスト層をパターン化する手順は、先ず、例えば水銀
灯、すなわちｇ線,i線を発光する光源を用いた縮小投影
露光装置によって、第２のレジスト層（12）をパターン
露光する。そして、このパターン露光された第２のレジ
スト層（12）を現像する。この現像は、第２のレジスト
層（12）のレジスト材が前記G2項で説明した新規なSi導
入フェノール系樹脂−キノンジアジド化合物からなるレ
ジストである場合は、有機アルカリ水溶液によって現像
する。この現像液は、有機アルカリ現像液の３〜５％
（重量）のTMAH水溶液によって行う。この現像液は、例
えば、東京化成製の10％TMAH水溶液と、東京化成製NMD-
3を2.38％（重量）混合して構成し得る。
レジスト層をパターン化する手順は、先ず、例えば水銀
灯、すなわちｇ線,i線を発光する光源を用いた縮小投影
露光装置によって、第２のレジスト層（12）をパターン
露光する。そして、このパターン露光された第２のレジ
スト層（12）を現像する。この現像は、第２のレジスト
層（12）のレジスト材が前記G2項で説明した新規なSi導
入フェノール系樹脂−キノンジアジド化合物からなるレ
ジストである場合は、有機アルカリ水溶液によって現像
する。この現像液は、有機アルカリ現像液の３〜５％
（重量）のTMAH水溶液によって行う。この現像液は、例
えば、東京化成製の10％TMAH水溶液と、東京化成製NMD-
3を2.38％（重量）混合して構成し得る。
このようにして、第１図Ｂに示すようにレジスト（1
2）のパターン化を行う。
2）のパターン化を行う。
このように現像された、すなわちパターン化された第
２のレジスト層（12）をマスクとして、O2‐RIEによっ
て、その下層の第１のレジスト層（11）をパターン化す
る。
２のレジスト層（12）をマスクとして、O2‐RIEによっ
て、その下層の第１のレジスト層（11）をパターン化す
る。
尚、パターン化された第２のレジスト層（12）をマス
クとして第１のレジスト層（11）を、O2‐RIEするに先
立って第２のレジスト層（12）に対して全面的に遠紫外
線照射するときは、この第２のレジスト層（12）の耐熱
性向上と、その表面の炭素Ｃ及び水素Ｈの消失によるSi
O2ないしはSiOXの生成を来すことができ、これによって
第１のレジスト層（11）のパターン化のためのO2‐RIE
に対する耐性をより高めることができる。
クとして第１のレジスト層（11）を、O2‐RIEするに先
立って第２のレジスト層（12）に対して全面的に遠紫外
線照射するときは、この第２のレジスト層（12）の耐熱
性向上と、その表面の炭素Ｃ及び水素Ｈの消失によるSi
O2ないしはSiOXの生成を来すことができ、これによって
第１のレジスト層（11）のパターン化のためのO2‐RIE
に対する耐性をより高めることができる。
Ｈ 発明の効果 上述の本発明方法によれば、２層レジスト法によるこ
と、上層の平坦な第２のレジスト層（12）に対して光学
的手法によって、これをパターン化し、これをマスクと
して下層の第１のレジスト層（11）をO2‐RIEによって
パターン化するようにしたことによって基板（１）の表
面の段差（２）の存在によっても、確実なパターン化を
行うことができるものであり、更に上層のレジスト層
（12）として、Si含有のレジスト層を用いたことによっ
て、下層の第１のレジスト層（11）に対するドライエッ
チングO2‐RIEの作業に先って表面にSiOXを生成してお
くときはもとより、このSiOXの表面層を予め生成しない
場合でも、下層のレジスト層（11）に対するO2‐RIEに
際してその初期においてO2との反応によってレジスト層
（12）の表面に安定なSiOX例えばSiO2層が生成されるこ
とによって、O2に対する耐性が向上する。また、特に、
この第２のレジスト層（12）として、前述した新規なSi
導入フェノール系樹脂−キノンジアジド化合物によるレ
ジストを用いるときは、有機アルカリ水溶液での現像が
可能でその現像時の膨潤が小さいこと、ｇ線,i線による
露光、つまり通常の縮小投影露光装置を用いることがで
きることから、量産的に高精度，高鮮鋭度のパターン化
が可能となる。
と、上層の平坦な第２のレジスト層（12）に対して光学
的手法によって、これをパターン化し、これをマスクと
して下層の第１のレジスト層（11）をO2‐RIEによって
パターン化するようにしたことによって基板（１）の表
面の段差（２）の存在によっても、確実なパターン化を
行うことができるものであり、更に上層のレジスト層
（12）として、Si含有のレジスト層を用いたことによっ
て、下層の第１のレジスト層（11）に対するドライエッ
チングO2‐RIEの作業に先って表面にSiOXを生成してお
くときはもとより、このSiOXの表面層を予め生成しない
場合でも、下層のレジスト層（11）に対するO2‐RIEに
際してその初期においてO2との反応によってレジスト層
（12）の表面に安定なSiOX例えばSiO2層が生成されるこ
とによって、O2に対する耐性が向上する。また、特に、
この第２のレジスト層（12）として、前述した新規なSi
導入フェノール系樹脂−キノンジアジド化合物によるレ
ジストを用いるときは、有機アルカリ水溶液での現像が
可能でその現像時の膨潤が小さいこと、ｇ線,i線による
露光、つまり通常の縮小投影露光装置を用いることがで
きることから、量産的に高精度，高鮮鋭度のパターン化
が可能となる。
また、下層の第１のレジスト層（11）に上層の第２の
レジスト層（12）に対する露光の光を吸収する染料を添
加するときは、上層のレジスト層（12）のパターン露光
に際しての下層のレジスト層（11）との界面、或いは基
板（１）の段差からの反射光による影響を、より低める
ことができるという効果がある。
レジスト層（12）に対する露光の光を吸収する染料を添
加するときは、上層のレジスト層（12）のパターン露光
に際しての下層のレジスト層（11）との界面、或いは基
板（１）の段差からの反射光による影響を、より低める
ことができるという効果がある。
第１図Ａ及びＢは本発明方法の一例の各工程の略線的拡
大断面図、第２図及び第３図は本発明方法の第２のレジ
スト層の説明に供する単量体の1H‐NMRスペクトル図及
び13C‐NMRスペクトル図である。 （１）は基板、（２）は段差、（11）及び（12）は第１
及び第２のレジスト層である。
大断面図、第２図及び第３図は本発明方法の第２のレジ
スト層の説明に供する単量体の1H‐NMRスペクトル図及
び13C‐NMRスペクトル図である。 （１）は基板、（２）は段差、（11）及び（12）は第１
及び第２のレジスト層である。
Claims (1)
- 【請求項１】段差を有する基板上に、表面がほぼ平坦な
第１のレジスト層を形成する工程と、 該第１のレジスト層上にシリコン含有のフォトレジスト
による第２のレジスト層を形成する工程と、 上記第２のレジスト層をパターン化するパターン露光及
び現像工程と、 該第２のレジスト層をマスクとして上記第１のレジスト
層を異方性ドライエッチングしてパターン化する工程と
を有し、 上記第２のフォトレジスト層は、 一般式 及び （両式中、R1とR9は低級アルキレン基、R2,R3,R4,R10,R
11及びR12はH,OH,CH3又はCH2OH、R5〜R8は低級アルキル
基、R13はCH2又はCH2OCH2、Ａはフェノール、１〜３の
置換基を有するフェノール誘導体又は （R14は低級アルキレン基、R15,R16及びR17は低級アル
キル基を表わす）を表し、Ｘは０より大きくかつ１以下
の数、Ｙは０又は１−Ｘを表わす）で示される単位の少
なくとも一方を有する重合体からなるレジスト材料より
成ることを特徴とするレジストパターンの形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62152621A JP2569567B2 (ja) | 1987-06-19 | 1987-06-19 | レジストパタ−ンの形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62152621A JP2569567B2 (ja) | 1987-06-19 | 1987-06-19 | レジストパタ−ンの形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63316849A JPS63316849A (ja) | 1988-12-26 |
| JP2569567B2 true JP2569567B2 (ja) | 1997-01-08 |
Family
ID=15544380
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62152621A Expired - Lifetime JP2569567B2 (ja) | 1987-06-19 | 1987-06-19 | レジストパタ−ンの形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2569567B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0193736A (ja) * | 1987-10-05 | 1989-04-12 | Sony Corp | 感光性組成物 |
| KR0140472B1 (ko) * | 1994-10-12 | 1998-06-15 | 김주용 | 감광막 패턴 형성방법 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0772799B2 (ja) * | 1986-08-13 | 1995-08-02 | ソニー株式会社 | レジスト材料 |
-
1987
- 1987-06-19 JP JP62152621A patent/JP2569567B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63316849A (ja) | 1988-12-26 |
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